轴系扭转振动计算船东-欧普兰

船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分，对船舶的稳定运行有很大的影响[1]。由于轴和螺

旋桨的重力在艉管轴承处产生的单边载荷，会造成轴承的边缘磨损。通过校中计算可解决轴承间载

荷分布不均问题。但是，轴承自身的偏磨会显著影响轴承的承载性能，并对轴系的动态校中性能和

船体振动造成影响。

Piggot[6]的研究结果表明，滑动轴承的轴承孔和轴颈之间的相对夹角达到0.0002rad ，轴承的承载性

能将下降40%。J. Bouyer 和M. Fillon[7]则认为由于校中不良引起的轴承和轴颈之间的夹角和附加弯矩

会对滑动轴承性能的显著影响，试验表明，70Nm 的附加弯矩能使直径100mm 的轴承中截面的承

载能力下降20%，油膜厚度下降80%，容易造成油膜，引起轴承磨损。

在我国的船舶行业标准CB/Z 338-2005 中建议艉管后轴承支承点处的截面转角不超过

-4 3.5 10 rad 。如果计算值不超过此值，轴承按直线布置，轴系回旋振动计算海上游轮船舶，即忽略轴承和轴线之间的夹角；如果超过

此值则需要对轴承进行斜镗孔处理，使轴承转角符合要求。尽管如此，由于当前的轴系校中工艺技术

及安装精度的限制，轴承和轴颈仍不能做到完全顺应，存在一定的夹角和附加弯矩，达不到轴承的性

能使用要求，常引起轴承偏磨，使其固有频率下降，甚至引起共振。

　北极航线极地重载甲板运输船

是世界首艘满足北极航线全年候运行的甲板(模块)运输船；北极航线极地重载甲板运输船船宽为43米，将成为宽的极地冰级船舶。同时，该船具有很强的破冰能力，以满足对北极恶劣冰情的适应。该船装运模块重量可达1万吨，并同时运送两块，因此对极地运输船的强度要求也很高。

“雪龙”号是苏联解体前准备造的8条同型的供给北冰洋地区的一

中国“雪鹰12”直升机转移乘客

个运输公司使用的破冰船之一。前苏联解体后，因为这条船是在乌克兰赫尔松船厂于1993年建造的，没有办法继续造下去，中国以1750万美元***购得，然后船厂按照中国的需求，***改造成极地考察船，于1993年3月25日改造完工。

为使轴系校中计算结果更为准确，以渔船推进轴系为研究对象，采用传递矩

阵法建立数学模型，通过计算轴系直线校中轴承负荷求解轴承负荷影响系数。结合轴承变位-

转角函数关系，对轴系校中各轴承变位情况及轴承负荷状况进行数值计算推导和分析。结果

表明，此模型的建立是合理和准确的，计算结果完全符合中国船级社的规定。

良好的船舶轴系校中是保障船舶正常航行的

前提条件之一。为了使轴系校中计算结果更为准

确，通常在船舶轴系相应的位置设定合理的支承

点。如果轴承状态发生变化，轴系轴承负荷也会随

之改变，对轴段的挠度、转角、应力等都会产生影

响。因此，选择合理的校中数学模型和计算方法将

会直接影响校中计算结果。